小建中湯保健酒的釀造工藝研究

黃文靜，謝 培，周永學，閆曙光，楊 潔，蔡興航，張嚴磊，王丹東

（1.陜西中醫藥大學/陜西省中藥資源產業化協同創新中心，陜西咸陽712083； 2.陜西中醫藥大學，陜西咸陽712046； 3.咸陽市第一人民醫院，陜西咸陽712000）

中醫藥大健康產業涉及健康產品的生產和健康服務兩大領域，其中健康產品的生產包括藥品、保健品、綠色有機食品、酒、水、茶、日化用品和中醫醫療器械等的制造[1]。藥酒作為中醫藥大健康產品中的重要一類，在我國有著悠久的歷史，而且種類繁多，由于藥酒在釀造的過程中加入了中藥材等成分，因此具有防治疾病和強身健體的作用[2]。現代保健酒的釀制繼承了傳統藥酒的制作方法和經驗，并融合了現代先進的科學技術，這使得保健酒產業得到了極大的發展[3]。

中藥名方小建中湯出自《傷寒論》，其組方中君藥為飴糖（30 g），另配芍藥（18 g）、桂枝（9 g）、生姜（9 g）、炙甘草（6 g）和大棗（6枚約40 g）[4]。主治中焦虛寒，肝脾不和，神疲乏力，虛怯少氣，手足煩熱，咽干口燥；現代醫學中常用本方治療胃及十二指腸潰瘍、慢性胃炎、神經衰弱、再生障礙性貧血和功能性發熱等癥[5-10]。該方中飴糖具有溫中補虛，和里緩急之效，此外飴糖也是一種重要的釀酒原料和增甜劑，在制酒、罐頭、豆醬、醬油和果汁飲料的生產上有著廣泛的應用[11-13]。除芍藥外，該方中的諸多藥材如大棗等均收錄在2014年衛計委公布的藥食同源目錄內，因此是進行保健酒開發的適宜原料[14-15]。

本研究以小建中湯組方為基礎，在不改變組方配比的基礎上，研究各參數對發酵原液酶解的影響，并以酒精度和感官評分為指標，通過正交試驗優化小建中湯保健酒的主發酵條件，為其工業化生產提供理論依據。

1 材料與儀器

1.1 材料、試劑及儀器

飴糖、芍藥、桂枝和炙甘草，購自陜西中醫藥大學國醫堂；生姜，西安本地產，市售；大棗，狗頭棗，產自陜北佳縣，市售；糖化酶和果膠酶，購自陜西樂博生物科技有限公司；高活性釀酒干酵母，安琪酵母有限公司；檸檬酸、明膠等，浙江天豐試劑有限公司。

儀器設備：果蔬勻漿機和粉碎機（廣州美的）；電熱恒溫培養箱（上海一恒）；超聲波儀（北京華圣科儀）；UV-2600紫外分光光度計（日本島津）；酸度計（上海雷磁）；超凈臺（上海蘇凈）；高壓滅菌鍋（山東新華）。

1.2 實驗方法

1.2.1 保健酒的生產工藝流程

保健酒生產工藝流程如圖1所示。

1.2.2 工藝要點

市售鮮生姜切片后晾干制成飲片，與其他藥材飲片按小建中湯組方量各自稱重后混合粉碎，過400目篩后，向粉末中加入一定量的水使其最終體積為500 mL，超聲30 min后加入一定量的糖化酶糖化，糖化完成后，經4層紗布過濾，除去濾渣得藥材酶解液。

市售大棗清洗后去核稱重40 g，加入一定量的水使其最終體積為500 mL，打漿，棗液經一定量的果膠酶酶解后用4層紗布過濾，除去果渣得大棗酶解液。

一定量的安琪釀酒高活性酵母用5倍的2%蔗糖水在38℃下活化30 min待用。將兩種原料按一定比例混合后向原料中加入飴糖30 g，攪拌溶化后用檸檬酸調pH值至5.0，加入一定量活化后的釀酒酵母至總體積為600 mL進行發酵，主發酵完成后加入少量明膠澄清并經8層紗布過濾，除去濾渣即得酒液。將酒液在70℃條件下滅菌10 min后，迅速降溫至15℃保存，即得保健酒成品。

1.2.3 酶解工藝條件優化

選取不同糖化酶添加量（0 U/mL、50 U/mL、100 U/mL、150 U/mL、200 U/mL、250 U/mL）、酶解溫度（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）和酶解時間（4 h、8 h、12 h、24 h、36 h），考察不同因素對藥材酶解液還原糖的影響。

選取不同果膠酶添加量（0 U/mL、30 U/mL、60 U/mL、100 U/mL、140 U/mL、180U/mL）、酶解溫度（25℃、35℃、45℃、55℃、65℃）和酶解時間（2 h、4 h、6 h、8 h、10 h），考察不同因素對棗液還原糖的影響。

1.2.4 保健酒發酵工藝的正交試驗

圖1 保健酒生產工藝流程

選取發酵時間（A）、發酵溫度（B）、酵母接種量（C）和原料配比（D）4個因素，采用L9（34）正交試驗對發酵條件進行優化，因素與水平見表1。

表1發酵條件優化正交試驗因素水平

1.2.5 檢測方法

還原糖：酶解液還原糖用520 nm下的吸光值來表示相對量[16]。

酒精度：按照國標GB 5009.225—2016《食品安全國家標準酒中乙醇濃度的測定》中的方法進行測定[17]。

感官評定：由50人組成品評小組，參照表2的感官評分標準對保健酒的9個試驗樣品進行品評并打分。

表2 感官評分標準

2 結果與分析

2.1 飲片酶解工藝參數的確定

2.1.1 糖化酶加入量的優化

小建中湯組方中桂枝、甘草和芍藥等藥材的淀粉和纖維含量較高，因此需要通過糖化酶水解淀粉增加還原糖含量以利于后期發酵。酶的使用量對水解至關重要，根據前期預實驗的結果，選擇在55℃下處理6 h，通過加入不同量的糖化酶研究其對水解的影響。如圖1所示，隨著糖化酶加入量的上升，水解液中還原糖的OD520值不斷增加，至酶加入量為200 U/mL時，OD520值趨于平穩，因此后續試驗選擇加酶量200 U/mL。

圖1 不同酶加入量對水解液還原糖OD520的影響

2.1.2 酶解溫度的優化

在200 U/mL加酶量的條件下，選擇酶解溫度分別為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃，分別處理6 h，結果如圖2所示。隨著溫度的升高，水解液OD520值不斷增大，表明其還原糖含量增加，當溫度達到60℃時水解液中還原糖含量達到最大值，因此后續試驗選擇該溫度進行酶解。

圖2 不同酶解溫度對還原糖OD520的影響

2.1.3 酶解時間的優化

在加酶量為200 U/mL，溫度為60℃的條件下，分別處理 4 h、8 h、12 h、24 h和 36 h，結果見圖3。隨著酶解時間的增加，藥液的OD520值不斷升高，8 h后酶解的速度逐漸放緩，12 h后藥液中還原糖的含量變化趨于穩定，綜合考慮時間成本，后續試驗的酶解時間選擇12 h。

2.2 棗液酶解工藝參數的確定

圖3 不同酶解時間對還原糖OD520的影響

2.2.1 果膠酶加入量的優化

大棗中富含果膠，必須對其進行水解以提供足夠的糖分便于后續發酵，在50℃條件下分別向棗液中加入不同量的果膠酶處理4 h，結果如圖4所示。棗液中OD520值隨酶加入量的變化總體上呈“S”型曲線，當酶加入量大于100 U/mL后，棗液中還原糖的含量達到較高水平，考慮到成本，后續實驗均選擇加酶量為100 U/mL。

圖4 不同酶加入量對棗液還原糖OD520的影響

2.2.2 酶解溫度的優化

向棗液中加入100 U/mL果膠酶，分別在不同溫度下酶解4 h，其結果見圖5。隨著酶解溫度的升高，棗液中還原糖含量逐漸上升，酶解溫度為45℃時，OD520值達到一個較高水平，與55℃和65℃下OD520值差異不顯著，因此后續實驗選擇酶解溫度為45℃。

2.2.3 酶解時間的優化

在加酶量為100 U/mL，溫度45℃的條件下，分別對棗液酶解2 h、4 h、6 h、8 h和10 h，其結果如圖6所示。隨著酶解時間的延長，棗液中還原糖的含量不斷上升，8 h時達到最大值，因此后續實驗的酶解時間選擇8 h。

圖5 不同酶解溫度對棗液還原糖OD520的影響

圖6 不同酶解時間對還原糖OD520的影響

2.3 保健酒最佳發酵工藝的確定

通過對藥材酶解液和大棗酶解液進行不同配比，在不同酵母接種量、發酵溫度和發酵時間的條件下對小建中湯保健酒的發酵工藝進行正交試驗。由表3可知，保健酒發酵工藝中各因素對酒精度的影響程度為A＞C＞B＞D，即發酵時間對酒精度的影響最大，其次為酵母接種量，發酵溫度和原料配比對酒精度的影響較小。最優組合為A3B3C3D2，即發酵時間為8 d，溫度為34℃，酵母接種量為11%，原料配比為1∶1。各因素對感官評分的影響為D＞B＞C＞A，即原料配比對感官評分的影響最大，其次為發酵溫度，發酵時間和酵母接種量的影響最小。最優組合為A1B1C1D3，即在原料配比1∶2，發酵溫度26℃，酵母接種量5%的情況下發酵4 d。

由表4可知，發酵時間和酵母接種量對酒精度的影響顯著，發酵溫度與原料配比對其影響不顯著。由表5可知，發酵溫度和原料配比對感官評分影響顯著，其他因素均不顯著。

表3 保健酒發酵條件優化的正交試驗結果與分析

表4 以酒精度為評價指標的正交試驗結果方差分析

綜合以上考慮，選擇小建中湯保健酒的最優工藝為A3B1C3D3。即發酵溫度26℃，酵母接種量11%，在原料配比為1∶2的情況下發酵8 d。對此配方進行3組驗證試驗，所制得的保健酒酒精度為12.4%vol，感官評分為89.2。

表5 以感官評分為評價指標的正交試驗結果方差分析

3 結論

通過單因素試驗探究了原料酶解的最佳條件，并在基本不改變小建中湯組方的基礎上對原料進行了酶解，使其充分糖化，增加了原料中還原糖的濃度。在主發酵過程中加入了飴糖，并通過正交試驗探討了發酵時間、發酵溫度、酵母接種量和原料配比對保健酒酒精度和感官評分的影響，得到了制作保健酒的最優工藝為發酵溫度26℃，酵母接種量11%，在原料配比為1∶2的情況下發酵8 d。采用此工藝所制得的保健酒酒精度為12.4%vol，感官評分為87.2，其酒香濃郁、入喉不黏、酸甜適口、藥香酒香協調，并具有典型的小建中湯香氣。

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